特表 2022-521301 コンパクト型拡張現実用光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-06

(54)【発明の名称】コンパクト型拡張現実用光学装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20220330BHJP

   G02C 7/00 20060101ALI20220330BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

G02C7/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021549303

(86)(22)【出願日】2019-10-23

(85)【翻訳文提出日】2021-08-20

(86)【国際出願番号】 KR2019013928

(87)【国際公開番号】W WO2020171338

(87)【国際公開日】2020-08-27

(31)【優先権主張番号】10-2019-0020906

(32)【優先日】2019-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2019-0131552

(32)【優先日】2019-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518374631

【氏名又は名称】レティノル カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】ハ、ジョンフン

【テーマコード（参考）】

2H006

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H006DA00

2H199CA23

2H199CA46

2H199CA49

2H199CA86

2H199CA94

(57)【要約】

本発明はコンパクト型拡張現実用光学装置に関するものであり、実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させ、画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を内面で反射させて第１反射部に伝達する光学手段と、前記光学手段の内部に配置され、前記光学手段の内面で反射されて伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第２反射部に伝達する第１反射部と、前記光学手段の内部に配置され、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達することにより使用者に拡張現実用画像を提供する第２反射部とを含み、前記第２反射部のサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とするコンパクト型拡張現実用光学装置を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンパクト型拡張現実用光学装置であって、
実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させ、画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を内面で反射させて第１反射部に伝達する光学手段と、
前記光学手段の内部に配置され、前記光学手段の内面で反射されて伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第２反射部に伝達する第１反射部と、
前記光学手段の内部に配置され、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達することにより使用者に拡張現実用画像を提供する第２反射部と、
を含み、
前記第２反射部のサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
コンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項2】

前記光学手段は、実際事物から出射した画像光が入射する第１面と、前記第２反射部を介して伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が出射する第２面とを有し、
前記光学手段は、前記第１面を介して画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第１反射部に伝達する、
ことを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項3】

前記画像出射部は、光学手段の第１面で拡張現実用画像に相応する画像光が反射されて第１反射部に伝達されるように第１面に対して傾くように配置されることを特徴とする、
請求項２に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項4】

前記第１反射部は、前記第２反射部に向けて拡張現実用画像に相応する画像光を反射させるように、前記第１面と第２面との間に配置されることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項5】

前記第１反射部は曲面形に形成されることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項6】

前記第１反射部は凹面鏡であることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項7】

前記第１反射部の幅方向への長さは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項8】

前記第２反射部は、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達するように、光学手段の表面に対して傾くように配置されることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項9】

前記第２反射部は複数の第２反射部を含み、
前記複数の第２反射部のそれぞれは、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が他の第２反射部によって遮断されないように配置されることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項10】

前記複数の第２反射部のそれぞれのサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
請求項９に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項11】

前記第２反射部の少なくとも一部の表面は曲面形に形成されることを特徴とする、
請求項９に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項12】

前記第２反射部の少なくとも一部の傾斜角は他の第２反射部の傾斜角と異なることを特徴とする、
請求項１１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項13】

前記光学手段は屈折率を有するレンズであることを特徴とする、
請求項１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【請求項14】

実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させるレンズ部及び前記レンズ部を固定するフレーム部を含むメガネ型の拡張現実提供装置であって、
前記レンズ部は前記請求項１～１３のいずれか一項に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置であることを特徴とする、
拡張現実提供装置。

【請求項15】

前記レンズ部の外側又は内側の少なくとも一方に視力補正のための屈折率を有するレンズが配置されるか、前記レンズ部の全部又は一部が屈折率を有する視力補正レンズから形成されることを特徴とする、
請求項１４に記載の拡張現実提供装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は拡張現実用光学装置に関するもので、より詳しくは複数の小型反射部を用いて視野角を拡大しながらも追加的な光学手段を必要としないので、サイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことができるコンパクト型拡張現実用光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）とは、周知のように、現実世界の実際映像にコンピュータなどによって生成される仮想の映像やイメージを重ねて提供することを意味する。

【0003】

このような拡張現実を具現するためには、コンピュータのようなデバイスによって生成される仮想の映像やイメージを現実世界の映像に重ねて提供することができるようにする光学系を必要とする。このような光学系としては、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）又はメガネ型装置を用いて仮想映像を反射又は屈折させるプリズムなどのような光学手段を使う技術が知られている。

【0004】

しかし、このような従来の光学系を用いた装置は、その構成が複雑であって重さ及び体積が相当なので使用者が着用するのに不便さがあり、製造工程も複雑なので製造コストが高いという問題がある。

【0005】

また、従来の装置は、使用者が現実世界を見つめるときに焦点距離を変更する場合、仮想映像の焦点が合わなくなるという限界がある。これを解決するために、仮想映像に対する焦点距離を調節することができるプリズムのような構成を用いるか焦点距離の変更によって可変型焦点レンズを電気的に制御するなどの技術が提案されている。しかし、このような技術も焦点距離を調節するために使用者が別に操作しなければならないか焦点距離の制御のための別途のプロセッサなどのようなハードウェア及びソフトウェアを必要とするという点で問題がある。

【0006】

このような従来技術の問題点を解決するために、本出願人は特許文献１に記載されているように、人の瞳孔より小さいサイズの反射部を用いて仮想映像を瞳孔を通して網膜に投映することによって拡張現実を具現することができる装置を開発したことがある。

【0007】

図１は前記特許文献１に開示されたような拡張現実用光学装置を示す図である。

【0008】

図１を参照すると、画像出射部３０は拡張現実用画像に相応する画像光を出射する手段であり、例えば小型ディスプレイ装置によって具現されることができる。反射部２０は画像出射部３０から出射した拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の瞳孔に向けて反射させることによって拡張現実用画像を提供する。

【0009】

光学手段１０は実際の事物から出射した画像光の少なくとも一部を透過させる手段であり、例えばメガネレンズであることができ、その内部に反射部２０が埋め込まれている。フレーム部４０は画像出射部３０と光学手段１０を固定及び支持する手段である。

【0010】

図１の反射部２０は、人の瞳孔サイズより小さなサイズ、すなわち８ｍｍ以下に形成されている。このように反射部２０を瞳孔サイズより小さく形成することにより、反射部２０を介して瞳孔に入射する光に対する深度（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ）をほとんど無限大に近く、すなわち深度を非常に深くすることができる。ここで、深度とは焦点が合うものと認識される範囲を言う。深度が深くなれば拡張現実用画像に対する焦点距離も深くなるということを意味し、よって使用者が実際世界を見つめながら実際世界に対する焦点距離を変更しても、これにかかわらず拡張現実用画像の焦点はいつも合っているものと認識することになる。これは一種のピンホール効果（ｐｉｎ ｈｏｌｅ ｅｆｆｅｃｔ）と見なすことができる。したがって、使用者が実際世界に存在する実際事物を見つめながら焦点距離を変更することに関係なく、拡張現実用画像に対してはいつも鮮かな仮想映像を提供することができる。

【0011】

しかし、このような技術は深度を深くし、ピンホール効果を得ることができるが、視野が狭いという問題があり、また平行光のためのコリメーターなどのような追加的な光学手段が必要であるので、装置のサイズ、厚さ及び体積が大きくなるという限界がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】韓国特許第１０－１６６０５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は前述したような限界点を解決するためのものであり、複数の小型反射部を用いて視野角を拡大しながらも追加的な光学手段を必要としないので、サイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことができるコンパクト型拡張現実用光学装置を提供することを目的とする。

【0014】

また、本発明は、ゴーストイメージを最小化し、外部に流出する外部流出光を減らすことにより、より鮮かな仮想イメージを提供することができるコンパクト型拡張現実用光学装置を提供することを他の目的とする。

【0015】

また、本発明は、サイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことにより、人が不便なしに着用することができるメガネ型の拡張現実提供装置を提供することをさらに他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前述したような課題を解決するために、本発明は、コンパクト型拡張現実用光学装置であって、実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させ、画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を内面で反射させて第１反射部に伝達する光学手段と、前記光学手段の内部に配置され、前記光学手段の内面で反射されて伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第２反射部に伝達する第１反射部と、前記光学手段の内部に配置され、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達することにより使用者に拡張現実用画像を提供する第２反射部とを含み、前記第２反射部のサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とするコンパクト型拡張現実用光学装置を提供する。

【0017】

ここで、前記光学手段は、実際事物から出射した画像光が入射する第１面と、前記第２反射部を介して伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が出射する第２面とを有し、前記光学手段は、前記第１面を介して画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第１反射部に伝達するように構成することができる。

【0018】

また、前記画像出射部は、光学手段の第１面で拡張現実用画像に相応する画像光が反射されて第１反射部に伝達されるように第１面に対して傾くように配置されることができる。

【0019】

また、前記第１反射部は、前記第２反射部に向けて拡張現実用画像に相応する画像光を反射させるように、前記第１面と第２面との間に配置されることができる。

【0020】

また、前記第１反射部は曲面形に形成されることができる。

【0021】

また、前記第１反射部は凹面鏡であることが好ましい。

【0022】

また、前記第１反射部の幅方向への長さは８ｍｍ以下であることが好ましい。

【0023】

また、前記第２反射部は、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達するように、光学手段の表面に対して傾くように配置されることができる。

【0024】

また、前記第２反射部は複数の第２反射部を含み、前記複数の第２反射部のそれぞれは、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が他の第２反射部によって遮断されないように配置されることができる。

【0025】

また、前記複数の第２反射部のそれぞれのサイズは８ｍｍ以下であることが好ましい。

【0026】

また、前記第２反射部の少なくとも一部の表面は曲面形に形成されることが好ましい。

【0027】

また、前記第２反射部の少なくとも一部の傾斜角は他の第２反射部の傾斜角と異なることができる。

【0028】

また、前記光学手段は屈折率を有するレンズであってもよい。

【0029】

本発明の他の側面によれば、実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させるレンズ部及び前記レンズ部を固定するフレーム部を含むメガネ型の拡張現実提供装置であって、前記レンズ部は前記コンパクト型拡張現実用光学装置であることを特徴とする拡張現実提供装置を提供する。

【0030】

また、前記レンズ部の外側又は内側の少なくとも一方に視力補正のための屈折率を有するレンズが配置されるか、前記レンズ部の全部又は一部が屈折率を有する視力補正レンズから形成されることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、複数の小型反射部を用いて視野角を拡大しながらも、追加的な光学手段を必要としないので、サイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことができるコンパクト型拡張現実用光学装置を提供することができる。

【0032】

また、本発明によれば、ゴーストイメージを最小化し、外部に流出する外部流出光を減らすことにより、より鮮かな仮想イメージを提供することができる効果がある。

【0033】

また、本発明は、サイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことにより、人が不便なしに着用することができるメガネ型の拡張現実提供装置を提供することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】特許文献１に開示されたような拡張現実用光学装置を示す図である。

【図2】本発明の一実施例による拡張現実用光学装置（１００）の側面図である。

【図3】本発明の一実施例による拡張現実用光学装置（１００）の正面図である。

【図4】本発明の一実施例による拡張現実用光学装置（１００）の斜視図である。

【図5】第１反射部（２０）の幅が８ｍｍ以上の場合、ゴーストイメージが発生する状態を説明するための図である。

【図6】第１反射部（２０）の幅が８ｍｍ以下の場合、ゴーストイメージが発生しない状態を示す図である。

【図7】図２～図６で説明した本発明による拡張現実用光学装置(１００）を用いてメガネ型の拡張現実提供装置(２００）を具現した例を示す図である。

【図8】図２～図６で説明した本発明による拡張現実用光学装置(１００）を用いてメガネ型の拡張現実提供装置(２００）を具現した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、添付図面に基づいて本発明による実施例を詳細に説明する。

【0036】

図２～図４は本発明の一実施例によるコンパクト型拡張現実用光学装置１００の全体的な構成を示す図で、図２は拡張現実用光学装置１００の側面図、図３は正面図、図４は斜視図をそれぞれ示す。

【0037】

図２～図４を参照すると、本実施例によるコンパクト型拡張現実用光学装置１００は、光学手段１０、第１反射部２０及び第２反射部３０を含む。

【0038】

光学手段１０は、実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の瞳孔に向けて透過させ、画像出射部４０から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を内面で反射させて第１反射部２０に伝達する手段である。

【0039】

光学手段１０は、実際事物から出射した画像光が入射する第１面１１と、前記第１面１１を透過した実際事物から出射した画像光及び第２反射部３０を介して伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が出射する第２面１２とを備える。また、光学手段１０は、前記第１面１１を介して画像出射部４０から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第１反射部２０に伝達し、第１反射部２０によって反射された拡張現実用画像に相応する画像光は第２反射部３０で反射されて第２面１２を介して使用者の瞳孔５０に出射する。

【0040】

したがって、画像出射部４０は、光学手段１０の第１面１１で拡張現実用画像に相応する画像光が反射されて第１反射部２０に伝達されるように第１面１１に対して傾くように配置される。

【0041】

ここで、画像出射部４０は拡張現実用画像に相応する画像光を光学手段１０に向けて出射する手段であり、例えば小型のＬＣＤのようなディスプレイ装置であるか、ディスプレイ装置から出射する画像光を反射又は屈折させて光学手段１０に向けて伝達する反射手段又は屈折手段であることができる。

【0042】

すなわち、画像出射部４０は拡張現実用画像を表示するディスプレイ装置であるか、このようなディスプレイ装置から出射した画像光を最終的に光学手段１０に伝達する反射又は屈折手段などのその他の多様な手段を意味し、画像出射部４０自体は本発明の直接的な目的ではなく従来技術に知られているものなので、ここでは詳細は説明を省略する。

【0043】

一方、拡張現実用画像とは、ディスプレイ装置に表示されて画像出射部４０、光学手段１０、第１反射部２０及び第２反射部３０を介して使用者の瞳孔５０に伝達される仮想画像を意味し、イメージ形態の静止映像又は動画のようなものであることができる。

【0044】

このような拡張現実用画像はディスプレイ装置から画像光として出射し、画像出射部４０、光学手段１０、第１反射部２０及び第２反射部３０によって使用者の瞳孔５０に伝達されることによって使用者に仮想画像を提供し、これと同時に、使用者は光学手段１０を介して実際世界に存在する実際事物から出射する画像光を目で直接見つめることにより拡張現実サービスを受けるようになる。

【0045】

第１反射部２０は前記光学手段１０の内部に配置され、前記光学手段１０の内面で反射されて伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第２反射部３０に伝達する手段である。

【0046】

第１反射部２０は、第２反射部３０に向けて拡張現実用画像に相応する画像光を反射させるように前記第１面１１と第２面１２との間に配置される。すなわち、第１反射部２０は光学手段１０の第１面１１で反射されて出射した拡張現実用画像に相応する画像光を第２反射部３０に反射させて伝達するように第１面１１と第２面１２との間の光学手段１０の内部空間に配置される。

【0047】

第１反射部２０は、図４に示すように、拡張現実用画像に相応する画像光をより第２反射部３０に集中させるように、その表面が曲面に形成されることができる。

【0048】

また、第１反射部２０は凹面鏡から形成することもできる。

【0049】

一方、後述するように、第２反射部３０のサイズは人の一般的な瞳孔のサイズである８ｍｍより小さく、より好ましくは４ｍｍ以下に形成される。よって、第１反射部２０の幅方向の長さは第２反射部３０のサイズに相応するように、すなわち第１反射部２０の幅方向の長さは８ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下に形成することがよい。

【0050】

ここで、第１反射部２０の幅方向とは、第１反射部２０が第１面１１と第２面１２との間に延びている方向を意味する。

【0051】

一方、第１反射部２０は、使用者が瞳孔５０を通して第１反射部２０をほとんど認識することができないようにするために、図３及び図４に示すように、瞳孔５０側の正面から見るとき、厚さを非常に薄くすることが好ましい。

【0052】

第１反射部２０を曲面を有する凹面鏡形に構成する場合、第１反射部２０は画像出射部４０から伝達される画像光をコリーメーションさせるコリメーター（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）としての役割を果たす。すなわち、第１反射部２０は第２反射部３０に伝達される画像光をコリーメーションさせることにより、第２反射部３０から使用者の瞳孔５０に伝達されるイメージが重畳するとき、各ピンミラーが形成するイメージがずれないようにする機能を果たす。

【0053】

また、第１反射部２０を幅８ｍｍ以下の形状を有する鏡から構成する場合、第１反射部２０は、画像出射部４０から伝達される画像光のうち使用者の瞳孔５０に伝達されなければならない画像光を反射して第２反射部３０に伝達し、使用者の瞳孔５０にゴーストイメージを発生させる雑光は通過させることによって第２反射部３０に伝達しない絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ）としての機能を果たす。

【0054】

図５及び図６は第１反射部２０によるゴーストイメージの除去効果を説明するための図面で、図５は第１反射部２０の幅が８ｍｍ以上の場合、ゴーストイメージが発生する状態を説明するための図、図６は第１反射部２０の幅が８ｍｍ以下の場合、ゴーストイメージが発生しない状態を示す図である。

【0055】

図５に示すように、第１反射部２０の幅が人の一般的な瞳孔のサイズである８ｍｍより大きい場合には、画像出射部４０から出射した画像光のうち光学手段１０の内面で正常に反射されて第１反射部２０に到逹する正常光は第２反射部３０を介して瞳孔５０に伝達されるが、画像出射部４０から出射した画像光のうち光学手段１０の内面で出射角の差、反射回数の差などによって瞳孔５０にゴーストイメージを生成する意図せぬ雑光も第１反射部２０で反射されて第２反射部３０に伝達される。よって、図５の左側に示すように、使用者は雑光によるゴーストイメージを認識することになる。

【0056】

一方、図６を参照すると、第１反射部２０の幅が人の一般的な瞳孔のサイズである８ｍｍより小さいから、雑光は第１反射部２０を透過するから第２反射部３０及び瞳孔５０に伝達されない。よって、ゴーストイメージが発生しなく、使用者は正常イメージのみ認識することになることが分かる。

【0057】

一方、第２反射部３０は前記光学手段１０の内部に配置され、前記第１反射部２０から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔５０に向けて反射させて伝達することにより、使用者に拡張現実用画像を提供する手段である。

【0058】

第２反射部３０は、第１反射部２０から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔５０に向けて反射させて伝達するように、光学手段１０の表面に対して傾くように配置される。

【0059】

一方、第２反射部３０は、先に背景技術で説明したように、深度を深くしてピンホール効果を得ることができるように、人の瞳孔サイズより小さいサイズ、すなわち８ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下に形成することが好ましい。

【0060】

すなわち、第２反射部３０は、人の一般的な瞳孔サイズより小さいサイズ、すなわち８ｍｍ以下に形成される。これにより、第２反射部３０を介して瞳孔に入射する光に対する深度（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ）をほぼ無限大に近く、すなわち深度を非常に深くすることができ、よって使用者が実際世界を見つめながら実際世界に対する焦点距離を変更しても、これに関係なく拡張現実用画像の焦点はいつも合っているものと認識するようにするピンホール効果（ｐｉｎ ｈｏｌｅ ｅｆｆｅｃｔ）を発生させることができる。

【0061】

一方、第２反射部３０は複数が形成されることができる。ここで、第２反射部３０のそれぞれは、図４に示すように、第１反射部２０から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が他の第２反射部２０によって遮断されないように配置される。

【0062】

この場合にも、それぞれの第２反射部３０のサイズは８ｍｍ以下に形成することが好ましい。

【0063】

また、第２反射部３０の少なくとも一部の表面は曲面に形成されることができる。

【0064】

また、第２反射部３０の少なくとも一部の傾斜角は他の第２反射部３０と異なるように形成することができる。

【0065】

第２反射部３０は第１反射部２０と一緒にゴーストイメージ及び外部流出光を著しく減らすことができる効果を提供する。すなわち、先に第１反射部２０で説明したように、第１反射部２０と第２反射部３０はコリメーター（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）とコンバイナー（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）の役割を果たすとともに絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ）としての役割を果たす。よって、他の角度で入射する光を遮断することにより、雑光を除去し、外部の光を散乱させない効果がある。

【0066】

図７及び図８は図２～図６で説明した本発明によるコンパクト型拡張現実用光学装置１００を用いてメガネ型に具現した拡張現実提供装置２００の一実施例を示す図である。

【0067】

図７及び図８に示すように、拡張現実提供装置２００は、従来のように全体的にレンズ部２１０と前記レンズ部２１０を固定するフレーム部２２０とからなるメガネ型に形成され、レンズ部２１０を前述したようなコンパクト型拡張現実用光学装置１００から具現したことを特徴とする。

【0068】

この場合、レンズ部２１０は前述したような拡張現実用光学装置１００の光学手段１０に相応し、レンズ部２１０の内部に第１反射部２０及び第２反射部３０が前述したような方式で配置される。

【0069】

フレーム部２２０はレンズ部２１０の周囲を取り囲む形態の公知のメガネ型に構成されることができ、画像出射部４０は、前述したように、フレーム部２２０の適切な位置に配置されることができる。この場合、例えば、拡張現実提供装置２００を使用者が耳にかけることができるようにするフレーム部２２０のつる部２２１の端部にスマートフォンやコンピュータなどと連結されるようにする連結ポートを形成し、前記連結ポート及びフレーム部２２０の内部に形成されたケーブルを介して画像出射部４０に拡張現実用画像に相応するイメージや動画データを伝送し、画像出射部４０が拡張現実用画像に相応する画像光を出射するようにすることができる。

【0070】

前述したように、本発明によるコンパクト型拡張現実用光学装置１００によれば、装置の全体的なサイズ、厚さ、体積を著しく減らすことができるので、図７及び図８に示すように、拡張現実提供装置２００もサイズ、厚さ及び体積を著しく減らすことができる。よって、従来技術に比べ、複雑な構成を必要としなく着心地に優れた拡張現実提供装置２００を提供することができる。

【0071】

一方、図７及び図８のような拡張現実提供装置２００において、屈折異常を有する使用者のために、所定の屈折率を有する視力補正レンズをレンズ部２１０の外側又は内側の少なくとも一方に配置するか、レンズ部２１０（光学手段１０）自体の全部又は一部を所定の屈折率を有する視力補正レンズから形成することができる。このような構成によれば、使用者の視力に応じて視力補正効果を提供することができる利点がある。

【0072】

以上で、本発明の好適な実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その他の多様な修正及び変形実施が可能であるというのは言うまでもない。

【0073】

（付記）
（付記１）
コンパクト型拡張現実用光学装置であって、
実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させ、画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を内面で反射させて第１反射部に伝達する光学手段と、
前記光学手段の内部に配置され、前記光学手段の内面で反射されて伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第２反射部に伝達する第１反射部と、
前記光学手段の内部に配置され、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達することにより使用者に拡張現実用画像を提供する第２反射部と、
を含み、
前記第２反射部のサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
コンパクト型拡張現実用光学装置。

【0074】

（付記２）
前記光学手段は、実際事物から出射した画像光が入射する第１面と、前記第２反射部を介して伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が出射する第２面とを有し、
前記光学手段は、前記第１面を介して画像出射部から出射する拡張現実用画像に相応する画像光を反射させて第１反射部に伝達する、
ことを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0075】

（付記３）
前記画像出射部は、光学手段の第１面で拡張現実用画像に相応する画像光が反射されて第１反射部に伝達されるように第１面に対して傾くように配置されることを特徴とする、
付記２に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0076】

（付記４）
前記第１反射部は、前記第２反射部に向けて拡張現実用画像に相応する画像光を反射させるように、前記第１面と第２面との間に配置されることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0077】

（付記５）
前記第１反射部は曲面形に形成されることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0078】

（付記６）
前記第１反射部は凹面鏡であることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0079】

（付記７）
前記第１反射部の幅方向への長さは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0080】

（付記８）
前記第２反射部は、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光を使用者の目の瞳孔に向けて反射させて伝達するように、光学手段の表面に対して傾くように配置されることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0081】

（付記９）
前記第２反射部は複数の第２反射部を含み、
前記複数の第２反射部のそれぞれは、前記第１反射部から伝達される拡張現実用画像に相応する画像光が他の第２反射部によって遮断されないように配置されることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0082】

（付記１０）
前記複数の第２反射部のそれぞれのサイズは８ｍｍ以下であることを特徴とする、
付記９に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0083】

（付記１１）
前記第２反射部の少なくとも一部の表面は曲面形に形成されることを特徴とする、
付記９に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0084】

（付記１２）
前記第２反射部の少なくとも一部の傾斜角は他の第２反射部の傾斜角と異なることを特徴とする、
付記１１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0085】

（付記１３）
前記光学手段は屈折率を有するレンズであることを特徴とする、
付記１に記載のコンパクト型拡張現実用光学装置。

【0086】

（付記１４）
実際事物から出射した画像光の少なくとも一部を使用者の目の瞳孔に向けて透過させるレンズ部及び前記レンズ部を固定するフレーム部を含むメガネ型の拡張現実提供装置であって、
前記レンズ部は前記付記１～１３のいずれか一つに記載のコンパクト型拡張現実用光学装置であることを特徴とする、
拡張現実提供装置。

【0087】

（付記１５）
前記レンズ部の外側又は内側の少なくとも一方に視力補正のための屈折率を有するレンズが配置されるか、前記レンズ部の全部又は一部が屈折率を有する視力補正レンズから形成されることを特徴とする、
付記１４に記載の拡張現実提供装置。

【符号の説明】

【0088】

１０ 光学手段
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ 第１反射部
３０ 第２反射部
４０ 画像出射部
５０ 瞳孔
１００ コンパクト型拡張現実用光学装置
２００ 拡張現実提供装置
２１０ レンズ部
２２０ フレーム部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】